河北省沙河市册井地区的水文地质特征

  1．岩层含水性

 

  （1）长城系石英砂岩：岩石结构致密，无孔隙，加之性质坚硬，化学性质稳定，抗风化性强，地表地下水对其无明显溶蚀作用，因而属强不含水岩层。虽然该岩层性质较脆，在构造力作用下形成节理，但因向地下延伸，围压增大，这些节理均逐渐封闭而使其不能含水，故不能凭其地表节理发育程度来确定地下水的有无。但当该岩层受到较强大构造力的作用而形成较大规模断层（特别是张性正断层）和压碎岩带时，亦可形成透水、含水裂隙构造带，从而蕴藏一定量的地下水。

 

  （2）寒武系下统页岩：为粘土质、性软、塑性较强、强不透水层，即使其中有断层通过，也因其受力后形成更细的粘土或糜棱岩而不能透水和含水。

 

  （3）寒武系中上统灰岩：以中统的张夏组灰岩为代表，岩石质纯，虽具鲡状结构，但结构致密，无孔隙发育，因而就其岩石本身来说，不能含水。但因其性质较脆，易形成节理，而且石灰质易被水溶蚀搬运，故野外常见该灰岩被许多宽窄不一的节理逢切割，形成豆付状岩块，且沿节理缝有明显溶蚀痕迹，有时裂缝宽达10~20厘米。可见，虽然该层岩石不含孔隙水，但若在潜水位以下，节理缝中亦可赋存一定量的地下水。

 

  （4）奥陶系下统白云岩：该统下部厚层至巨厚层中粗粒白云岩较易被风化和溶蚀，地表常出现形态不一的凸石且有小型溶蚀洞，在潜水位下，可形成较弱的含 水岩系。需指出的是，在通元井东山一带，该层节理密集带中的岩石呈疏松砂状，当地居民挖掘了许多砂坑， 有的深达数米，砂带外貌粗看起来很像一条压碎岩带，因此一些找水工作者将其视为含水构造，并沿其布井找水，结果遭到失败。经细致观察和追索，该砂带是由于岩性和节理及风化综合作用而形成的。其分布只限于奥陶系下统下部粗晶白云岩而不能延至其他层位，因而不可视为断层带，当然，若在潜水位以下找到该层中的碎砂带，亦可获得较丰富的地下水。然而，因为砂带在本层只分布在节理密集带内，而非普遍发育，所以在地下深处找到它是十分困难的。

 

  （5）奥陶系中统灰岩：该层灰岩质纯、厚度大、易被水溶蚀和搬运，加之岩性较脆，强度较低，在构造力作用下易碎裂，因此在该层中可见到较多角砾岩、碎裂岩以及大大小小的溶洞，为公认的富水岩性。一般认为，只要该层处于潜水位以下，即可含有较丰富的地下水。但近年在该层中施工的一些钻孔有的却未见水或水量很少，可见上述认识和概念也是不够全面的。尽管该层易被构造作用破坏和被水溶蚀，但也不能一概而论，因为只有在断层挤压带、破碎带中及其附近才发育有较多的角砾岩、碎裂岩和溶洞，所以在该层中布井找水亦应以构造带（断层带、压碎带等）为主要依据。

 

  （6）第四系：因为分布零星和厚度小，而很少能保存住水，只有在厚度较大且下伏和下游有不透水基岩阻隔的情况下，才有少量浅层水赋存。

 

  （7）闪长岩体：岩石结构致密、岩性坚硬，尽管地表可见较多节理，但向地下将逐渐封闭和消失，为强不透水和不含水岩层。但在浅部，当风裂隙带保存较厚，其下又有不透水的新鲜岩石阻隔时，可有少量上层滞水。

 

  2．断层构造的含水性

 

  许多文献认为，断层构造的含水性与断层的性质、规模，断层带的物质特征等有密切关系，而最重要的则是从断层的性质方面去探讨和分析。一般认为，张性或正断层含水好，而压性或逆断层则含水较差。我国著名地质学家、水文地质学家纪广俭根据多年找水实践经验认为，决定断层构造含水性的因素不仅仅是断层的性质，而断层所处的岩石性质更具有重要的意义。例如发育在石灰岩、白云岩等碳酸岩层中的断层构造，无论它是压性还是张性断层，均因岩性很脆而在构造力作用下极易破碎而在断层带中多形成含水性、透水性极高的角砾岩带，因而当处于区域潜水面之下时，这样的 断层构造带一定是很好的含水带。相反，当断层发育在泥质页岩中时，则无论是压性还是张性断层，都会使断层带形成结构细腻的糜棱岩或泥化带，更不会透水和含水了。发育在花岗岩类火成岩中的断层带，因花岗岩富含长石，在构造力的作用下，极易形成高岭土化带，因而不透水和含水。同样，发育在暗色矿物较多的基性、超基性岩和变质岩中的断层构造带，则往往形成绿泥石片岩带，因而不透水和含水。根据这些认识，当考虑、分析断层构造的含水性时，必须综合考虑其两侧岩石的组成和性质。只有这样，才能得出符合客观规律的正确认识和预测。下面仅据此对本区各类岩石中的断层构造的含水特征做一分析。

 

  （1）发育在寒武—奥陶系碳酸岩（石灰岩、白云岩）中的断层构造：沿断层带不仅常有透水性高的角砾岩、碎裂岩发育，而且因岩石易被含CO2的水溶蚀、搬运，沿裂隙形成大大小小的溶洞，因而是丰富的含水构造带。

 

  （2）发育在长城系石英砂岩中的断层构造：沿断层带也可形成角砾岩、碎裂岩带，但因岩石本身具有较强的化学稳定性，不能被水溶蚀和搬运，致使已形成的构造裂隙不能继续扩大，致使储水空间有限，加之越向深部，因围压增强，角砾岩、压碎岩及碎裂岩、节理带中的缝隙均逐渐减小和封闭，导致构造的透水性和含水性受到极大限制。故发育在石英砂岩中的断层构造带可以含水，但量较小。

 

  （3）发育在寒武系各层页岩中的断层构造：因页岩塑性强，断层带多由粘土组成，故为不透水和不含水带。

 

  （4）发育在闪长岩中的断层构造：因其中的主要矿物长石受力挫碎后易发生高岑土化和绢云母化，而形成不透水的断层泥和高岑土化带，因此不能含水。只有在没有形成高岑土化带而只形成角砾岩、碎裂岩的较大规模的张性断层带和较大规模断层泥带旁侧的碎裂岩带，才有一定量的地下水赋存（区内尚未发现此类构造）。

 

  3．侵入体接触带的含水特征

 

  目前尚未见到有关区内石灰岩和闪长岩接触带含水特征的资料，但一些找水工作者把接触带看成好的含水带。根据我们观察，接触带上的石灰岩均已大理岩化和矽卡岩化，无明显含水构造形成，因此我们认为它不是好的含水带。邻区的一些钻孔资料也证明，接触带并非都含水，因而决不能单凭接触带的存在就布井找水。接触带有的因存在闪长岩体而成为强不透水岩石，当其上部灰岩中有含水构造时，可使其中地下水向深部流动，起到抬高地下水位的作用或形成泉。因此我们认为，在接触带附近找水，亦应把着眼点放在围岩中的含水构造上。

 

  4．地下水露头和潜水位

 

  迄今为止，区内尚未发现任何地下水露头，仅在册井、后井闪长岩体风化带和通元井一深十几米的古井中有少量上层滞水。

 

  区内潜水位标高如下：

 

  册井村西北机井：井口标高350米，井内稳定水位深90米，潜水位标高为260米；  通元井村东机井：井口标高385米，井内稳定水位深120米，潜水位标高为265米。

 

  可见区域潜水位高程在-260~270米间，且随地面高程变化略有起伏，西高东低。